麻省理工學(xué)院開發(fā)碳化硅核燃料包殼材料
發(fā)布日期：2013-07-26 【字體
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[據(jù)sciencedaily網(wǎng)站2013年7月25日?qǐng)?bào)道]2011年3月日本福島核電站事故中的氫氣爆炸給核電站造成了最嚴(yán)重的損害以及大量的放射性釋放。氫氣是灼熱蒸汽與過熱核燃料棒的鋯合金包殼接觸產(chǎn)生的。美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員正在測(cè)試碳化硅（SiC）陶瓷基體燃料包殼材料，這種材料能把產(chǎn)生氫氣的風(fēng)險(xiǎn)降低幾千倍，并為核燃料提供與鋯合金類似的保護(hù)。
世界上其他研究機(jī)構(gòu)也提出將SiC用于核燃料包殼，而MIT目前正在開展最為詳細(xì)的測(cè)試和模擬。MIT的Kazimi教授及其團(tuán)隊(duì)不僅在300攝氏度的正常運(yùn)行環(huán)境下測(cè)試材料反應(yīng)，同時(shí)也在高達(dá)1500攝氏度的事故極端條件下開展測(cè)試。
在正常運(yùn)行條件測(cè)試中，MIT采用三層包殼設(shè)計(jì)。中間層是用SiC加強(qiáng)的SiC纖維復(fù)合材料。試驗(yàn)管材在MIT研究堆的專用回路測(cè)試。試驗(yàn)回路具備大型核電站的冷卻劑溫度和化學(xué)條件。
Kazimi表示，SiC包殼不但能降低事故中的風(fēng)險(xiǎn)，而且由于與水反應(yīng)緩慢，在正常條件下也具有老化慢、壽期長(zhǎng)的特點(diǎn)，從而有助于提升核燃料燃耗。
